光控自動窗戶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

光控自動窗戶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)任務(wù)背景智能家居窗戶作為一種可實(shí)現(xiàn)智能操控的窗戶，比起傳統(tǒng)的窗戶來說操控更加的方便，也更加的安全。這節(jié)課我們就來制作一個光控的自動窗戶，它具有自動感應(yīng)光照強(qiáng)度的功能，從而根據(jù)光線的變化自動調(diào)節(jié)窗戶開合。器材準(zhǔn)備ArduinoS90據(jù)線。一、了解光控自動窗戶的原理照強(qiáng)度是否適合開窗，如果光照強(qiáng)度合適時，那么控制舵機(jī)把窗戶打開；反之，如果關(guān)照強(qiáng)度不適合開窗，那么關(guān)閉窗戶。了解光敏傳感器和數(shù)碼管顯示器光敏傳感器光敏電阻是用硫化鎘或硒化鎘等半導(dǎo)體材料制成的特殊電阻器，其工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。光照愈強(qiáng)，阻值就愈低，隨著光照強(qiáng)度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1KΩ以下。光敏電阻對光線十分敏感，其在無光照時，呈高阻狀態(tài)，暗電阻一般可達(dá)1.5MΩ。光敏電阻的特殊性能，隨著科技的發(fā)展將得到極其廣泛應(yīng)用。光敏傳感器它也可廣泛應(yīng)用于各種光控電路，比如控制和調(diào)節(jié)燈光。光敏電阻對環(huán)境光線最敏感，一般用來檢測周圍環(huán)境的光線亮度等。G、V、SGGND，VVCC高電平，SA0-A5 數(shù)碼管顯示器數(shù)碼管，也稱作輝光管，是一種可以顯示數(shù)字和其他信息的\h電子設(shè)備。471247TM1650品可以應(yīng)用在顯示數(shù)字的設(shè)備上。478LED7-1，TM16504DP圖7-147G、V、DIOCLK，GVCC，5.5VDIO，CLK線，用來提供時鐘信號的線路。其可以接Arduino主板的IIC（A4、A5）接口。三、光控自動窗戶安裝S90調(diào)零舵機(jī)，確定舵臂的擺動方向7-2 圖7-2M27-3圖7-37-4圖7-47-5 圖7-56）把螺母裝在窗體上，然后把窗橫桿安裝在舵機(jī)上，如圖7-6所示。圖7-67-7圖7-7M2*87-8四、程序設(shè)計(jì)

圖7-8算法設(shè)計(jì)根據(jù)光控自動窗戶的原理，其算法設(shè)計(jì)如下：第一步：設(shè)定光照強(qiáng)度的閾值（閥值學(xué)習(xí)者需根據(jù)實(shí)際測試情況設(shè)置）；第二步：數(shù)碼管顯示光照強(qiáng)度數(shù)值，并比較周圍光照強(qiáng)度與光照強(qiáng)度閾第三步：結(jié)束程序。硬件連接光敏傳感器接在Arduino擴(kuò)展板上的A2（P2）管腳，數(shù)碼管顯示器模塊接在擴(kuò)展板上的A4、A5（P7）管腳，控制窗戶的舵機(jī)接在擴(kuò)展板上的D13管腳。傳感器和執(zhí)行器主控板光敏傳感器A2（P2）數(shù)碼管顯示器A4、A5（P7）舵機(jī)D13成員任務(wù)安排從接受任務(wù)后具體成員的任務(wù)安排及時間安排如表1所示：表1任務(wù)實(shí)施計(jì)劃實(shí)施計(jì)劃時間主要任務(wù)負(fù)責(zé)人階段成果2021.3.1-2021.4.1方案設(shè)計(jì)與電路設(shè)計(jì)初步方向確立2021.4.1-2021.5.1仿真，焊接電路、電路板完成2021.5.1-2021.6.1設(shè)計(jì)，搭建實(shí)體完成2021.6.1-2021.7.1編程調(diào)試總體完成示例程序ArduinoIDE程序#include<Wire.h>#include"TM1650.h"#include<Servo.h>TM1650tm_4display;volatileint_light;Servoservo_13;voidsetup(){Serial.begin(9600);Wire.begin();tm_4display.init();_light=0;tm_4display.clear();servo_13.attach(13);}voidloop(){//將連接在A2接口的光敏傳感器的模擬值賦給light變量_light=analogRead(A2);tm_4display.displayString(_light);Serial.println(_light);delay(500);//判斷光線模擬值是否大于100，如果是，則打開窗戶；否則，關(guān)閉窗戶if(_light>100){servo_13.write(0);delay(5000);}else{servo_13.write(90);delay(20);}}Mixly程序MagicBlock程序結(jié)果：連接好硬件，上傳程序，會看到數(shù)碼管顯示光線強(qiáng)度的模擬值，如果模擬值大于100，則舵機(jī)擺動打開窗戶；否則窗戶關(guān)閉。